间歇性禁食血浆输注通过改善肠道菌群和SCFA水平促进老龄大鼠回肠与结肠生化结构修复

《Scientific Reports》：Biochemical and structural improvements in ileum and colon with concurrent gut microbiota enhancement through intermittent fasting plasma infusions

本研究针对衰老引发的肠道屏障功能衰退、菌群失调及慢性炎症等问题，探讨了间歇性禁食（IF）血浆输注对老龄大鼠肠道健康的干预效果。研究人员将12月龄SD大鼠经35天IF处理后的血浆转移至24月龄老龄大鼠，通过FTIR光谱、组织学分析、宏基因组测序及HPLC等技术，发现IF血浆可显著改善肠道组织脂质/蛋白质代谢、提升杯状细胞与潘氏细胞密度、降低TNF-α与COX-2炎症因子表达，并重塑肠道菌群结构（提高α多样性、调节F/B比值）及增加短链脂肪酸（SCFA）产量。该研究为通过血浆活性成分调控肠道微环境延缓衰老提供了新策略。

　　

随着全球人口老龄化加剧，衰老相关肠道功能障碍已成为健康领域的重要挑战。老年个体常出现肠道屏障完整性下降、菌群多样性丧失（即α多样性降低）、慢性炎症状态加剧等现象，这些变化进一步诱发代谢紊乱与免疫失调。近年研究发现，年轻个体血浆中含有可能逆转衰老过程的活性成分，但关于膳食干预（如间歇性禁食）后血浆对衰老肠道的调控作用尚不明确。为此，Murat Tan、Taha Ceylani等研究人员在《Scientific Reports》发表论文，探索间歇性禁食（IF）血浆输注能否通过多维度改善老龄大鼠肠道健康。

为系统评估IF血浆的作用，团队设计了一套跨学科研究方案：首先对12月龄Sprague Dawley大鼠进行35天间歇性禁食（每日18小时禁食+6小时进食），采集其血浆后以隔日0.5 mL剂量输注至24月龄老龄大鼠，共15次；对照组包括接受普通血浆（Npls）的老龄鼠及未处理老龄鼠。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析组织生物分子变化，组织学染色（H&E、甲苯胺蓝）观察结构修复，免疫组化检测炎症因子TNF-α和COX-2表达，16S rRNA测序解析菌群组成，高效液相色谱（HPLC）定量盲肠短链脂肪酸（SCFA）浓度。

Spectrochemical analyses

FTIR光谱显示IF血浆引起回肠与结肠中脂质、蛋白质、核酸的定性定量改变。线性判别分析（LDA）表明IFpls组与对照组光谱特征显著分离（准确率100%）。

定量指标中，回肠蛋白羰基化（A₁₇₄₀/A₁₅₄₅）在IFpls组下降，而Npls组上升；结肠甘油三酯（A₁₇₄₀/A_2924+2962）与糖原含量（A₁₁₆₀+A₁₀₅₀+A₁₀₃₁）在IFpls组显著提升，提示IF血浆促进能量代谢并减轻氧化损伤。

Histopathological analyses

组织学观察显示老龄对照组回肠与结肠黏膜上皮脱落、杯状细胞密度降低、淋巴浸润加剧。

IFpls输注后黏膜结构更规整，杯状细胞与潘氏细胞密度回升，淋巴浸润面积显著减少（p<0.0001）。结肠肌层坏死性病变在IFpls组明显改善。

形态计量学显示IFpls提升绒毛高度、隐窝深度及肌层厚度，逆转衰老相关萎缩。

IF-plasma reduces age-associated intestinal inflammation

甲苯胺蓝染色发现老龄鼠浆膜肥大细胞密度升高，IFpls组其数量显著回落（p<0.01）。免疫组化进一步证实IFpls降低回肠与结肠中TNF-α与COX-2表达强度（p<0.0001），表明IF血浆通过抑制炎症通路缓解肠道老化。

Gut microbiota analysis

宏基因组分析显示IFpls组肠道菌群α多样性（Shannon、Simpson指数）显著高于对照组与Npls组（p<0.05）。

F/B比值在IFpls与Npls组间差异显著（p<0.05）。热图分析揭示IFpls组独有菌群特征：Roseburia、Treponema等产SCFA菌属丰度上升，而Ligilactobacillus受抑制。

Short chain fatty acid(SCFA) analysis

HPLC检测显示IFpls组盲肠内容物中乙酸、异丁酸、异戊酸浓度显著提升（p<0.05），但丁酸增幅未达统计显著性。结果表明IF血浆通过调控菌群代谢功能增强SCFA生成。

本研究综合证实间歇性禁食血浆可通过多机制协同改善衰老肠道健康：在分子层面调节脂蛋白代谢、减轻氧化应激；在组织层面修复黏膜结构、增加屏障细胞密度；在免疫层面抑制TNF-α/COX-2通路及肥大细胞活化；在微生态层面提升菌群多样性并优化SCFA代谢网络。该策略为开发基于血浆活性成分的抗衰老疗法提供了实证依据，尤其对逆转年龄相关性肠功能障碍具有转化潜力。未来需进一步解析IF血浆中关键活性因子及其作用靶点，以推动精准营养干预策略的应用。